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| 真空泵性能如何提升 |
| 發(fā)布時(shí)間：2014-06-25 瀏覽：5369 次 |
一、真空泵工作原理簡(jiǎn)介 隨著(zhù)我國工業(yè)化進(jìn)程的加快，真空泵的應用越來(lái)越廣泛，如電廠(chǎng)的冷凝氣抽真空、負壓輸送，造紙行業(yè)的真空脫水、脫氣以及煙草行業(yè)的干燥、加濕等，真空泵性能的好壞 直接影響整個(gè)工藝流程的使用，提高真空泵性能尤為重要，先對真空泵原理加以簡(jiǎn)述。 通過(guò)葉輪的旋轉在泵體內形成一個(gè)液環(huán)流，這個(gè)液環(huán)流可以認為是和泵體內圓同心的等厚圓環(huán)，從理論的角度講，液環(huán)流的內圓和葉輪輪轂上外圓是相切的，又因為葉輪相對于泵體是偏心的，所以旋轉的液環(huán)流就會(huì )在葉輪輪轂和液環(huán)流內圓之間形成月牙形的腔體。 二、提高真空泵性能的措施 1.大氣噴射器的作用 任何液體在任何溫度下均存在一個(gè)汽化壓力，液環(huán)真空泵的極限真空度和真空泵液環(huán)流液體飽和蒸氣壓有關(guān)，飽和蒸氣壓高的介質(zhì)，真空泵的極限真空度越低，反之，極限真空度越高。 如果在液環(huán)介質(zhì)不變的情況下，可以通過(guò)在真空泵進(jìn)口處安裝大氣噴射裝置提高液環(huán)泵的真空度，氣體會(huì )快速地通過(guò)大氣噴射器的噴嘴，在噴嘴內氣流速度進(jìn)一步加快，噴嘴后壓力迅速降低，以至形成噴嘴后的高真空 由于噴嘴后的低壓腔和被抽氣體相通，這樣被抽氣體會(huì )進(jìn)一步被泵抽走，被抽氣體的空腔內會(huì )形成更高的真空度，而真空泵的抽氣量會(huì )增加，真空泵內的真空度反而會(huì )降低，這樣還會(huì )有效改善泵腔內低壓造成的汽蝕、振動(dòng)和噪聲等問(wèn)題。 增加大氣噴射器后，被抽系統的真空度會(huì )變得很高，但是泵的功率基本沒(méi)有變化，說(shuō)明大氣噴射器作用進(jìn)一步提高了被抽系統極限真空度，泵的軸功率不變。 需要說(shuō)明的是，大氣噴射器的作用不僅是提高了被抽系統的真空度，當泵在非常低的壓力下工作時(shí)，泵腔內會(huì )產(chǎn)生汽蝕現象，會(huì )使泵的振動(dòng)和噪聲增加，利用大氣噴射器不僅可以使真空泵不需要在很低的壓力下工作，而且對提高真空泵運行的平穩性也是非常重要的。 以水作為液環(huán)泵的工作液時(shí)，當水溫上升到30℃，在真空度8kPa(abs)附近時(shí)泵腔內就會(huì )發(fā)生汽蝕。 如果在泵的吸氣口串聯(lián)上大氣噴射器就會(huì )使泵在1.3～2kPa(abs)內穩定運行，此時(shí)真空泵腔內的運行壓力為13kPa(abs)左右，不發(fā)生汽蝕。大氣噴射器靠大氣或者真空泵排出的氣體驅動(dòng)，而不需要任何動(dòng)力。 2.補充工作液系統對真空泵性能的影響 液環(huán)在泵腔內高速旋轉，把壓縮的氣體輸送出去，這樣會(huì )有一部分的液體隨著(zhù)排出的氣體被排出泵腔，這時(shí)就需要不斷地對泵腔內進(jìn)行補充液體，否則當液體量太少，液環(huán)變薄，液環(huán)的上止點(diǎn)不能和葉輪輪轂相接觸 下止點(diǎn)不能使葉輪外圓浸沒(méi)在液環(huán)中，那么在上止點(diǎn)?葉輪輪轂處，使得壓縮腔和吸入腔就會(huì )連通，造成大量的氣體從壓縮腔回流到吸入腔，造成泵輸送的氣體量迅速降低，泵的容積效率降低。同樣下止點(diǎn)處會(huì )有大量的氣體從葉輪外徑回流到吸入腔，也同樣造成泵輸送的氣體量迅速降低。 所以補給工作液必須是連續不斷的進(jìn)行。 但是以何種方式進(jìn)行補給工作液，補給工作液的流量、壓力是如何確定的，才能提高真空泵的性能。 3.用降低工作液溫度的方法提高真空度和抽氣量 知道液體的汽化壓力和液體的溫度有很大的關(guān)系，溫度高，汽化壓力高，導致泵的真空度低，所以降低工作液的溫度是有利于提高泵的真空度的，對于較高溫度的工作液，需要通過(guò)換熱降低工作液溫度的方法來(lái)提高真空泵的真空度。 水在20℃飽和蒸汽壓為0.0233bar1bar=0.1MPa，下同)，水在50℃飽和蒸汽壓為0.1234bar，飽和蒸汽壓提高了5倍多。 由此可見(jiàn)，液環(huán)泵的液環(huán)溫度對真空泵的真空度、氣量均有影響，所以降低液環(huán)泵的液環(huán)溫度是非常必要的。 4.用不同的工作液來(lái)提高真空泵的性能 水和油的汽化壓力，在相同的溫度下，差別較大。 分別用水和油作為液環(huán)泵的液環(huán)，泵的口徑分別為50mm、80mm，從圖5可以看出，在300mmHg的壓力以上的點(diǎn)水作為真空泵的液環(huán)和油作為真空泵的液環(huán)基本上具有相同的抽氣量，但是在低于300mmHg以下的壓力點(diǎn)，可以看到油環(huán)的吸入氣量要大于水環(huán)，并且壓力越低越明顯。 并且水環(huán)的極限真空壓力是20mmHg，而油環(huán)的極限真空壓力為4mmHg左右，相差較大。 液環(huán)的飽和蒸汽壓對提高液環(huán)泵極限真空度關(guān)系密切。 5.從不同的位置補液提高真空泵的性能 假如補液口位置在低壓區，那么外界的供液可以通過(guò)泵本身的自吸方式實(shí)現補液，對補液壓力要求較低;如果在高壓腔補液，那么補液壓力須大于泵腔內的壓力才能進(jìn)行泵腔內的補液，否則工作液得不到及時(shí)補充，就會(huì )造成氣體從壓縮腔回流到吸入腔，影響真空泵的性能。 經(jīng)過(guò)多次驗證發(fā)現，利用泵自吸的方式進(jìn)行補液，對泵的性能有降低作用，因為泵在吸入腔處進(jìn)行補給液或從葉輪端面進(jìn)行補液，工作液已經(jīng)開(kāi)始工作了一段時(shí)間(從工作液壓縮氣體完成時(shí)為起點(diǎn))，也就是能量有了一定的損失，再加上這時(shí)補液會(huì )對液環(huán)產(chǎn)生沖擊損失，也減少了工作液對氣體的有效做功，消耗了一部分能量。 氣室位置，補給液獲得了充分的能量，并在幾乎沒(méi)有能量損失的情況下參與下一輪的吸、排氣過(guò)程，所以在高壓腔位置補液對提高真空泵性能是有好處的。 但是并不是補液的壓力越高越好，經(jīng)過(guò)驗證壓力一般在1～1.5bar的壓力是較合理的，否則壓力太高，補充的液體過(guò)多，使得液體占據了抽吸氣體的空間，真空泵的抽氣量和排氣壓力都會(huì )降低，同時(shí)泵輸送的液體量增加，所以軸功率會(huì )增大，泵效率降低，同時(shí)有振動(dòng)和噪聲產(chǎn)生，并周期性地從泵的排氣口排出大量的水。 6.合理的補充工作液量提高真空泵性能 工作液的補給量在什么情況下最為合理，讓真空泵處于一種最佳的運行狀態(tài)，可以通過(guò)計算的方式來(lái)確定補給液的量。 可以很清楚地對真空進(jìn)行補液，這種合理的補液，可以充分發(fā)揮液環(huán)的作用，把真空泵壓縮氣體產(chǎn)生的熱及時(shí)排出泵腔外，保證真空泵液環(huán)的溫度不會(huì )大幅升高，對液環(huán)泵的葉輪和泵體間的間隙進(jìn)行有效的密封，提高真空泵的容積效率，及時(shí)補充隨氣體排出泵腔外的工作液，潤滑軸封等作用，同時(shí)提高真空泵的運行可靠性、平穩性和效率。 7.特殊的氣液分離裝置提高溶解性氣體的利用率 液環(huán)泵的突出優(yōu)點(diǎn)就是可以輸送有毒、有害、易燃和易爆的氣體，不會(huì )對環(huán)境和人造成傷害，另一突出優(yōu)點(diǎn)是液環(huán)泵的壓縮過(guò)程可以認為是等溫壓縮的，這樣對于易燃、易爆氣體的壓縮不會(huì )發(fā)生燃燒和爆炸的危險。但是如果抽送的氣體溶解于液環(huán)中，那么液環(huán)泵的抽氣量會(huì )發(fā)生變化 越容易溶解在液環(huán)中的氣體，氣體體積變化越大，抽送的氣體量越少，所以針對這種情況，為了盡可能回收溶于液環(huán)中的氣體，從真空泵排出的氣體首先進(jìn)入一級氣水分離器，并且被排出的氣體從這個(gè)分離器中排出，飽含溶解氣體的工作液被輸送到下一級低壓氣水分離器，由于壓力的降低，溶解在液體中的氣體被釋放出來(lái) 被釋放的氣體輸送到泵的進(jìn)口，參與循環(huán)。由于工作液的循環(huán)使用，從下一級分離器分離出來(lái)的液體壓力變得很低，需要用泵增壓再對真空泵進(jìn)行補液。 8.真空泵進(jìn)口調節閥的作用 真空泵一般是用來(lái)抽真空的，但是并不是所有的場(chǎng)合均要求真空度越低越好，而有的場(chǎng)合是要求控制在某一需要的真空度范圍內;或者是真空泵的泵腔內壓力過(guò)低，泵腔內會(huì )發(fā)生嚴重的汽蝕 造成泵的振動(dòng)、噪聲過(guò)大而影響使用的時(shí)候，可以在泵的吸氣區域增加一個(gè)真空調節閥，在上述情況發(fā)生時(shí)，可以適當打開(kāi)調節閥以緩和振動(dòng)和噪聲的影響，或者是降低真空度，達到需要的真空度要求。 從上面可以看出真空泵的改善辦法有多種在應用中的具體情況可以加以區別利用，這對提高真空泵的性能，提高真空泵運行的平穩性和可靠性會(huì )起到一個(gè)積極的作用。 以上資料由愛(ài)加真空收集整理，真空鍍膜設備維修找愛(ài)加真空，專(zhuān)業(yè)鑄就品牌! 相關(guān)閱讀 |
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